DPC陶瓷基板具有導(dǎo)熱/耐熱性好、圖形精度高、可垂直互連等技術(shù)優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于功率半導(dǎo)體照明(白光LED)、殺菌消毒(深紫外LED)、激光與光通信(LD&VCSEL)、熱電制冷(TEC)等領(lǐng)域。
6)去干膜,刻蝕種子層,最后表面處理(如化學(xué)鍍銀或鎳金等)。在DPC陶瓷基板制備過(guò)程中,由于電鍍電流分布不均勻,導(dǎo)致基板表面電鍍銅層厚度不均勻(厚度差可超過(guò)100μm),表面研磨是控制電鍍銅層厚度,提高銅層厚度均勻性的關(guān)鍵工藝,直接影響陶瓷基板的性能和器件封裝質(zhì)量。由于銅材料延展性好,研磨過(guò)程中容易產(chǎn)生塑性變形(出現(xiàn)劃痕或銅皮),研磨工藝挑戰(zhàn)性極大。對(duì)DPC陶瓷基板表面銅層進(jìn)行研磨,可用的研磨技術(shù)主要有4種:砂帶研磨是一種常用的金屬表面粗磨技術(shù),使用表面含磨料的砂帶滾輪,對(duì)傳送帶上的樣品進(jìn)行快速研磨,研磨效率較高。
砂帶研磨的研磨速率明顯高于數(shù)控研磨和陶瓷刷磨,但研磨表面粗糙度較大,厚度均勻度也較差。且銅層邊緣出現(xiàn)明顯的塑性變形導(dǎo)致的殘缺現(xiàn)象。數(shù)控研磨主要使用數(shù)控磨床,首先在磨床刀頭上貼附砂紙,通過(guò)刀頭快速旋轉(zhuǎn),研磨吸附在平臺(tái)上的陶瓷基板。數(shù)控研磨工序簡(jiǎn)單,研磨較為均勻,但砂紙消耗量大,且需要手工更換。
陶瓷刷磨是使用高速旋轉(zhuǎn)的滾輪表面陶瓷/金剛石復(fù)合磨料,對(duì)傳送帶上以一定速度運(yùn)動(dòng)的陶瓷基板進(jìn)行磨削。由于滾軸上的壓力傳感器可以控制研磨壓力及橡膠的緩沖作用,陶瓷刷磨可有效控制基板表面銅層厚度及其均勻性。
當(dāng)對(duì)DPC陶瓷基板表面要求較高時(shí),CMP加工時(shí)首選研磨技術(shù),如部分光電器件(如激光器LD和VCSEL)對(duì)陶瓷基板固晶區(qū)質(zhì)量要求進(jìn)一步提高(要求表面粗糙度低于0.1μm,厚度極差小于10μm),則必須采用CMP。
由于CMP研磨液中的磨料顆粒粒徑較小,研磨效率低,因此CMP僅適用于對(duì)表面質(zhì)量要求較高的精磨處理,且必須結(jié)合數(shù)控研磨和陶瓷刷磨等前處理工藝進(jìn)行。